• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.773-779
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• 2011

차량의 연비를 향상시키고 배기가스를 저감하기 위하여 하이브리드 자동차에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 이런 연구들은 병렬형이나 동력분기식 하이브리드 자동차에 집중되어 있다. 상대적으로 직렬형 하이브리드 자동차에 대한 연구는 부족한 실정이다. 직렬형 하이브리드 자동차의 경우 엔진이 차축과 분리되어 있으므로 엔진을 최적의 효율 지점에서 작동 시킬 수 있는 장점이 있다. 이런 장점을 최대한으로 이용하기 위하여 발전 시스템을 최적화 하는 연구가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 엔진을 Optimal Operating Line 상에서 작동시키면서 발전기 또한 최적 효율 지점에서 사용할 수 있는 최적화 방법을 제안하였다. 또한 기존의 발전시스템을 갖는 직렬형 하이브리드 버스와 최적화 된 발전 시스템을 갖는 직렬형 하이브리드 버스의 연비를 시뮬레이션을 이용하여 비교, 연비 향상도를 평가하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.487-497
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• 2010

본 논문에서는 직렬형 하이브리드 자동차의 운전특성을 분석하기 위한 PSIM 시뮬레이터의 개발에 대하여 기술한다. 직렬형 하이브리드 자동차는 엔진이 전동기와 전기적으로 결합되어 있으며 전동기의 출력에 의해서만 구동된다. 엔진/발전기, 전동기, 기어와 같은 파워트레인 각 구성요소들의 정격은 에너지 개념을 이용한 시스템과 Electrical Peaking Hybrid (ELPH)를 이용하여 모델링할 수 있는데, 설계된 하이브리드 자동차를 개발된 PSIM 시뮬레이터를 이용하여 특정 운전주기 하에서 평가하고 분석하였다. 기계적 제동이 사용되는 경우와 회생제동이 사용되는 경우 각각에 대하여 전동기의 평균 입력을 비교하였으며 시뮬레이션 결과를 바탕으로 직렬형 하이브리드 자동차의 연비를 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.75-77
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• 2007

본 논문에서는 엔진, 발전기, 견인 전동기, 배터리, 전력 변환기로 구성된 직렬형 하이브리드 전기 자동차의 최적 효율 운전 및 통합 전력제어에 관해 논의한다. 제안된 시스템의 엔진은 최적 효율 운전을 위해 부하에 따라 가변속(Variable Speed) 운전되며, 속도를 가변하여도 필요한 전력을 순시적으로 제어할 수 있다. 또한 자동차가 요구하는 다양하고 순시적인 전력의 변동에 대응할 뿐만 아니라 엔진의 연료 효율 및 배터리의 수명을 고려하여 엔진과 배터리의 전력을 적절히 분배하여 공급할 수 있는 통합 전력제어 방법에 관해서도 논의한다. 제안된 통합 전력제어 알고리즘의 유용성은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.102-107
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• 2014

Because of high oil prices and emission gas problems, many governments tighten regulation of fuel economy and emission gas. For Passenger car, there are many researches for plug-in hybrid electric vehicles and they are being manufactured. On the other hand, there are few researches for plug-in hybrid electric bus that is heavy commercial vehicle. In this study, analysis of fuel economy for series plug-in hybrid electric bus according to engine operation strategy based on simulation is conducted. Forward simulator is developed using Autonomie. Engine operation strategies consist on constant engine operation strategy and engine on/off operation strategy. Considering the engine operation strategy, results of vehicle speed, engine operating points and fuel economy are obtained and analyzed. As a result, engine on/off operation strategy has more advantage than constant engine operation strategy in terms of fuel economy.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.170-175
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• 2003

A control algorithm is developed for highly efficient operation of auxiliary power unit (APU) that consists of a diesel engine and a directly coupled induction generator in series hybrid electric Bus (SHEB). In a series hybrid configuration the APU supplies the electric power needed for maintaining the state of charge (SOC) of the battery unit in various conditions of vehicle operation. As the rotational speed of generator does not depend on the vehicle speed, an optimized operation of engine-generator unit based on the efficiency map of each component can be achieved. The output torque of diesel engine can be controlled by the amount of fuel injection, and the power converted from mechanical to electrical energy can be adjusted by generate control unit (GCU) using the decoupling vector control of torque and flux. As for the given reference of the generating power, the multiply of speed and torque, many combinations of operating speed and torque are possible. The algorithm decides the new operating point based on the engine efficiency map and generator characteristic curve. During the transition of operating points, the speed controller saturation is avoided using variable limit and filtering of generator torque reference. A test rig and SHEB consist of a 1.5L diesel engine and a 30kw induction generator are constructed by Hyundai Motor Company.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.92-98
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• 2013

There are lots of studies about hybrid electric vehicles (HEVs) because of the global warming and energy problems. Series and parallel HEVs are the common types of many developing hybrid vehicle types. Series HEV uses engine only as the generator for the battery but parallel HEV utilizes engine for driving and generating of the vehicle. In this paper, backward simulations based on dynamic programming were conducted for the fuel economy analysis of two different types of hybrid transit buses depending on driving cycles. It is shown that there is a relation between the type of HEV and the characteristics of driving cycles. Regarding the aggressiveness, the series hybrid bus is more efficient than the parallel system on highly aggressive driving cycle. On the other hand, the parallel hybrid bus is more efficient than the series system on low aggressive driving cycle. Based on this results of the paper, it is expected to choose more efficient type of the hybrid buses according to the driving cycle.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.140-141
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• 2012

본 논문은 새로운 역률보상회로를 적용한 플러그인 하이브리드 전기 자동차 탑재형 완속 충전기(On-Board Charger, OBC)를 제안한다. 제안하는 완속 충전기용 역률보상회로 (Power Factor Correction, PFC)는 기존의 부스트 컨버터를 기본으로 하는 역률보상회로와 동일한 개수의 회로 부품과 입 출력전압 관계를 가진다. 회로 구조상 전파 정류된 DC 전압을 저장하는 입력 커패시터와 입력 인덕터의 에너지가 저장되는 출력 커패시터가 직렬 결합되어 DC-link 전압을 형성하므로 출력 커패시터의 동작전압(Working voltage)을 낮출 수 있어 단가절감이 가능하다. 제안된 역률보상 회로를 적용한 플러그인 하이브리드 전기 자동차 탑재형 완속 충전기에 대한 동작 특성을 해석하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.31-36
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• 2012

군용 차량은 일반 차량에 비하여 높은 기동 성능 및 정숙성을 요구한다. 또한 최소의 연료 보급으로 최대의 작전 수행 능력을 보유하고 있어야 한다. 시리즈 하이브리드 자동차의 경우 모터만을 이용하여 차량을 구동하므로, 정숙성이 뛰어나고 초기 기동 토크가 커 구동 성능이 뛰어나다. 또한 하이브리드화를 통하여 연비 향상 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 시리즈 하이브리드 차량의 경우 배터리 SOC 와 차량의 주행 상태에 따라 엔진과 발전기로 이루어진 발전 시스템에서 전기를 생산하여 차량 구동에 이용하거나 배터리를 충전한다. 발전 시스템의 작동 여부와 작동 영역을 결정하는 것이 시리즈 하이브리드 차량의 주행 전략이며 이 주행전략에 따라 연비 성능에 차이가 난다. 본 연구에서는 Thermostat, Power-Follower, Combined 주행 전략을 비교/평가 하였으며 새롭게 제안한 Combined 주행 전략을 통하여 기존 차량 대비 37%의 연비 향상 효과를 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.190-191
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• 2010

본 논문은 전기자동차 (Electric Vehicles, EVs) 및 플러그인 하이브리드 자동차 (Plug-In Hybrid Electric Vehicles, PHEVs)용 리튬 이온 (Li-Ion) 배터리 충전을 위한 3.3 kW급 차량 탑재형 (On-Board) 충전기 하드웨어의 설계 및 제작에 대하여 기술한다. 차량 실장 특성을 고려하여 부하직렬공진형 dc-dc 컨버터를 적용하고, 80-130kHz의 고주파 스위칭 및 ZVS (Sero-Voltage Switching) 기법을 통해 수동소자의 크기를 최적화하여 5.84L, 5.8kg의 저부피, 경량을 달성한다. 전자부하를 대상으로 정전류 (Continuous Current, CC) 및 정전압 (Continuous Voltage, CV) 제어를 수행하여 93%의 고효율 획득 및 성능을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.295-296
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• 2012

세계적으로 화석연료에 의한 환경 문제로 인하여 연비가 개선된 전기자동차에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 본 논문에서는 친환경이면서 대용량 수송이 가능한 직렬형 CNG-하이브리드 바이모달 굴절차량에 적용되는 추진용 전장품을 개발하였다. 또한 전장품을 차량에 장착하여 운전 모드에 따른 차량의 주행시험을 통해 차량의 구동 성능 및 전장품의 제어성능을 확인하였다.